创造未来城市Inventing Future Cities

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人们日出而作,日落而息,参与的许多社会活动终其一生可能没什么变化。 P5

事实上,我的研究受到了同事们的深刻影响,他们不像我这样受制于半个世纪以来的学术包袱,他们的想法对我试图在本书中采纳的观点具有巨大影响力。 P6

当今的世界愈加错综复杂,我们的每一项行为背后都由信息支撑,我认为,在这样的世界中,我们需要更多地探讨有关城市的话题。 P7

正如上述引文所突出强调的那样,我们不可能预测未来的进程。 P8

正如波普尔所生动论证的那样,在某些方面,这种模板总是存在明显的错误。 P9

在近两个世纪里,某种程度上在物理学阴影下建立的经济学理论大厦就曾多次遭到证伪。 P10

这些社区正面临威胁,因为狂热的市政当局正借发展之名拆除建于19世纪、分布范围很广的高密度住宅,并以高层公共住宅取而代之。 P11

这种微观经济学被证明与市场的形成方式是一致的,因为这种个体的相互作用可以产生稳定的固定价格。 P12

”从某种意义上说,复杂性理论处理的是具有涌现结构的系统。 P13

处理定义不清晰的系统(即系统与其所在的环境间不存在硬性的边界)所带来的问题是,定义系统元素间相互作用的因果循环扩展到更广阔的环境中时,我们无法描绘其终极影响。 P14

人们很容易想到历史上的城市,尤其是那些在工业时代之前发展起来的城市,是很好地适应了周边更广阔的环境而建成的例子。 P15

在这种方法中,我们将不再强调预测,而是强调创造,但这种“创造”与当代新闻媒体界报道中的发明创造和发明家的概念完全不同。 P16

这体现了我们的第二个原则,即“现代大都市悖论”。 P17

我们将第4个原则归功于H.G.威尔斯(H.G.Wells),他在1902年提出,人口分布一定始终取决于将人口联系在一起的交通方式。 P18

——史蒂芬·霍金《下个千年的科学》到此为止,我们一直在努力向读者灌输未来是不可知的印象,因而史蒂芬·霍金提出的有关未来世界人口增长的问题是无法回答的。 P23

根据如今的部落和原始村落的图像,以及当时的人们留下的洞穴绘画,我们可以想象当时的生活样貌。 P24

如果把这个图转过来,即绘制人口倒数与时间的关系,就更容易看到这一点。 P25

我们已经将视角限制在未来100年内,在这个时限之外,推测没有意义。 P26

事实上,这更像是19世纪后半叶欧洲人移民到新世界的过程,那时人们主要是为了寻找工作机会和提高生活质量。 P27

该模式从图2.5中清晰可见,如果我们将城市人口总数除以世界人口,前50大城市人口比例的急剧增加将立即显现出来。 P28

第二个问题更基本,但也更难回答,涉及世界过去能容纳的城市总数以及未来能继续容纳的城市数量。 P29

我们可以探索过去的65年间这一情况的变化。 P30

为解决这一难题,我们需要从频率上计算不同规模的城市的数量,并利用这个函数推算我们没有数据的那些城市的规模,从而计算出在不同最小规模设定前提下的城市总数。 P31

为了做到这一点,我们还必须假设位序–规模或频率分布保持完全稳定,随后通过一些适当的操作,就可以生成预测。 P32

事实上,在我们本章探索的JRC关于城市规模的数据中,最大城市的传统排名顺序也发生了极大的改变。 P33

在一个人口只有100人的村子里,人们可以很好地了解彼此,而当村庄或小城镇达到1000人时,这种了解将不再可能实现,并且随着城市越来越大,社会和经济行为及其相互作用在数量和性质上都将发生变化。 P34

——刘易斯·芒福德(Lewis Mumford)《什么是城市?》自大约5000年前在美索不达米亚平原首次出现以来,城市就具有了地理完整性,这意味着使它们作为综合系统发挥作用的组成部分在地理上总是非常接近。 P39

19世纪末,阿尔弗雷德·马歇尔(Alfred Marshall)首先引起我们对这种聚集经济和不经济现象的注意,自20世纪末以来,随着城市变得越来越大,人们普遍认为集聚带来的经济效应高于不经济效应。 P40

在社交网络方面,有一条众所周知的规律:任意地方的任何人大约只要通过6个人就能联系上其他人。 P41

这是我们熟悉的树形结构,它定义了我们传统的和最简单的层次概念,即河流状或树状网络。 P42

事实上,亚历山大将城市从形式上描述为半格结构而不是树状结构,就表明了城市不仅仅是等级结构。 P43

古希腊人在描述城市的政治和经济结构时,将城市表述成人造艺术品。 P44

格迪斯还引入了“大城市连绵区”(megalopolis)这一术语,暗指城市群的融合——这些城市通过扩张和规模聚集的方式连接在一起。 P45

上一章中提到的JRC数据库显示,全球最大城市(区)是覆盖中国东南部珠江三角洲的大城市连绵区:连续的城市发展连接了香港和广州,还包含澳门、珠海、东莞和城市群内的许多其他城镇。 P46

第三个标准与地理上的邻近度有关。 P47

从这一点出发,如图3.3所示,我们可以为捕获的20%、40%、60%和80%的活动绘制边界,从而体现通勤阈值和邻接性这两个标准。 P48

为了说明城市以及不同密度和大小的地方的层次结构,我们将以最简单的街道网络为例,展示如何从中提取城市。 P49

随着我们继续放宽这个界限,主要的民族作为相互联系的集群首先脱离出来,即苏格兰城市首先分离,然后丘陵地区彼此分开,最后,这个国家分成英格兰东南部和西北部现已非工业化的中心地带。 P50

当然,在达到我们认为合适的城市规模之前,集群的形成和解体都不会停止。 P51

在上一章中,我们还注意到,最大的城市,即规模在前500、1000,甚至10000名以内的大城市的人口规模在增加,而各种规模的城市分布趋于平缓。 P52

很难说这是否真的会发生,但为了更直接地讨论这个问题,我们将在下一章中,针对现在和未来城市的形式和功能,进行更详细的探讨。 P53

——路易斯·沙利文《高层办公大楼的艺术考量》诚然,定律就是用来被打破的。 P57

因此,有必要把整个交通和通信系统视为未来城市的关键。 P58

从这个意义上说,城市既在自然演化,也在有计划地发展。 P59

在希腊城邦,市场和卫城——宗教和相关政治力量的守卫堡垒,统领着这座城市。 P60

因此,它们以最经济有效的方式填补了城市存在的整个空间。 P61

如果快进到现代,探究市镇和城市如何进行空间组织,你会发现它们仍然近似于遵从冯·屠能的环形规律。 P62

创造未来城市Inventing Future Cities 科学与自然电子书 第2张

这种被社会生态学家描述为“入侵并演替”的方式标志着这座城市自19世纪中叶开始毫无约束的爆炸式发展。 P63

成长中的城市:网络与流正如我们一直努力指出的那样,一个城市的形式必须被依次分解成不同层次。 P64

村庄之间的距离往往不超过10公里,最大的城市(结构比今天的城市紧凑得多)人口从未超过几十万。 P65

正是在这种背景下,正在显著改变我们对位置和交互的概念的电子网络出现了。 P66

这些数字工具使我们得以使用在过去仅停留于想象中的方式来表达和可视化复杂性。 P67

它们的形状改变的方式,也在影响着我们的移动以及与其他人互动的方方面面。 P68

1915年,格迪斯说:“伦敦这种章鱼,更确切地说是水螅,极为奇怪,它是一种以非常不规则的方式生长的东西,在世界上没有哪种生物可与之相比,也许蔓延生长的大珊瑚礁与之最为相像。 P69

一般来说,尽管存在邓巴数的限制,但随着城市的发展,潜在互动量仍以超过正比的速度增长。 P70

在某种程度上,随着城市规模的扩大,人均犯罪率的超正比上升也属于类似现象。 P71

然而,广亩城市和伊利诺伊这些提案,只有在自上而下实行强有力的中央控制的情况下才可能实现。 P72

老鼠的心脏以每分钟650次的频率跳动,其平均寿命大约是3年。 P78

使用谷歌的驾驶速度和路径选择算法,可以得到在人口约850万的纽约市,平均时速为25公里,而在人口仅为约48万的堪萨斯城的都市区,平均时速则达65公里。 P79

但这些周期从未与空间变化真正联系在一起。 P80

移动在每一天、每一个季节中,彼此不相关联地发生。 P81

全世界每天发送的电子邮件数量几乎无法估测,尽管其中包含大量垃圾邮件,根据2015年2月的一项保守估计,全世界的人们每天发送约2000亿封电子邮件。 P82

我们对城市的看法颇具戏剧性。 P83

这种嵌入城市物理结构中的设备产生了新的数据流,这些数据流通常以非常精细的时间间隔,按秒甚至更精细的时间粒度生成。 P84

这些门户网站深受城市当局的欢迎,他们希望即时了解多个数据流正在发生的情况,而因为现在存在许多可连接实时数据流或存档的数据接口,且时间延迟很短,所以这种门户网站很容易在粗略水平上构建。 P85

在大城市里经常会有一个与娱乐场所有关的深夜高峰,这个高峰虽然小得多,但仍然很明显。 P86

事实上,就列车而言,供应状态的灵活性比客运需求数据要小得多,这仅仅在于需求是由个人决定的,而不同规模的列车不能随意细分,因此部署的灵活性要小得多。 P87

但要真正理解交通运输系统的运行方式,我们还需要研究乘客和列车是如何连接的。 P88

因此,我们的图表是高度抽象派的,在此进行详细分析并不是我们的目的,我们只是让读者对一些可能的探索类型有一些感知。 P89

这是标准模型的核心,并且与我们在下一章中所说的关于城市蔓延的所有内容一致。 P90

图5.8(a)展示了来自埃里克·费希尔(Eric Fischer)制作的一幅典型地图,这张地图是一段长时间范围内伦敦推特推文信息的可视化显示。 P91

我们应该对这种困境感到惊讶吗?答案也许是否定的,因为不管怎样,城市演化和定义它的城市正在不断地改变其形式和功能。 P92

在更高的空间和更长的时间尺度上,我们对城市进行远程感知的能力为我们提供了新的见解,使我们了解城市是如何增长或衰退的,理解它们在比实时更长的时间段内的使用方式,以及如何识别在全球范围内出现的与实时个人操作更相关的问题。 P93

——雷姆·库尔哈斯(Rem Koolhas)《癫狂的纽约:给曼哈顿补写的宣言》如果你途经苏州,从南京到上海,在这样一段将近300公里的路途中,你将会被这样一个事实所震撼:你目击了几乎连绵不断的城市发展。 P97

在任何时候,我们都不会知道这种增长的确切组合,无论是向内、向外还是向上。 P98

”当然,标准模型包含了这一原则,但基于这一命题,威尔斯预见到了20世纪城市发展的公认观点。 P99

与数字信息有关的运输技术的又一次转变在很久以前就开始了,但直到最近的20年,这种技术才变得无处不在,并对我们的交流方式产生影响。 P100

城市蔓延(urban sprawl)这一术语,定义了这种郊区增长最糟糕的一方面。 P101

图6.2 城市蔓延:(a)洛杉矶,20世纪30年代到40年代;(b)纽约莱维敦,20世纪50年代一个关键问题,也是仍然颇具争议的问题是,城市蔓延涉及资源浪费:同样的生活质量和愿望可以通过更加协调、更高密度和更紧凑的增长来实现。 P102

从显示夜晚灯光的卫星图片(主要由NASA提供)中可以看到看起来像是城市扩张的很好的图像,但是我们不能立即假设看起来爆炸性的增长实际上是城市蔓延。 P103

追溯到古典时代,甚至是史前时期,城市在规模和形态上都历经兴衰。 P104

在持续的快速自动化浪潮中,最大城市的服务和CBD本身在未来会是什么样子,是一个悬而未决的问题(我们将在最后两章讨论人工智能在未来城市中的作用时对此进行推测)。 P105

自上一次始于20世纪90年代中期的繁荣以来,许多可追溯到20世纪六七十年代的办公楼已在原地重建,金融区的重心已经从英格兰银行向西移向圣保罗大教堂,伦敦城和西区东部边缘(伦敦的购物和娱乐中心)之间相对安静的地区已被逐渐填满,更富商业吸引力。 P106

就单个城市而言,同类的创造和破坏似乎都在一个更为整体的层面上。 P107

虽然全部重建通常比引入新的街道和航线系统更快,但发生的频率却低得多。 P108

这在很大程度上决定了高层建筑在功能上主要是商业化的,尽管在过去十年中,高层建筑中住宅所占比例有所增加。 P109

这些周期非常独特,周期长短也不尽相同。 P110

我们从中能很容易看到,每次建筑繁荣和萧条的转折点,都标志着经济衰退开始的时间点。 P111

将这些估计值与上述分析得出的高层建筑数量相乘,并考虑一些噪声对计算准确性设定的限制,我们就可以开始了解高层建筑所使用的空间。 P112

这是自19世纪末,政府以提高城市生活质量,特别是以解决快速工业化和城市化所带来的过度拥挤和不健康的问题为目的,实行制度化干预以来的主导城市规划的一种方法。 P113

在实施新政策的过程中,康德拉季耶夫发现了持续约50年的经济周期,这些周期始于并建立在体现创新和创造性发明的技术和资本密集型发展的基础之上,但最终成了自身成功的牺牲品。 P118

康德拉季耶夫本人定义了从工业革命开始的三次周期性波动。 P119

事实上,美国西部的开发就是这种距离压缩的生动证据,在这一过程中,移民潮与出行时间所覆盖的距离有关。 P120

E.M.福斯特(E.M.Forster)的中篇小说《机器停下来了》(The Machine Stops)写于1909年,它描绘了这样一个世界,在这个世界中,每个人都能通过通信的方式自给自足,因此相当孤立。 P121

在第一次工业革命中,随着机械技术的发展,人们开始认真尝试建造能够操纵这种基本编码的模拟机器。 P122

1965年,在英特尔公司工作的摩尔致力于集成电路开发,基于在公司中的实践与观察,在1965年首次提出了一条定律。 P123

因此,这取决于使用这些设备尝试和实现什么,这直接映射出传统功能被自动化、替代或补充的程度,以及这种新的数字化如何产生当前不存在的新功能。 P124

但是,规划又增加了一重复杂性,而日益增加的复杂性自大约5000年前城市出现以来,就已成为城市明显的特征。 P125

如上所述,智慧城市运动只是信息处理领域全面变革的最新阶段。 P126

不过,对于这些技术如何集成——在共享软硬件和用于将各种数据和计算联系在一起的网络性能方面——却有很多猜测,甚至还有一些为城市构建整个操作系统的奇思妙想。 P127

虽然与城市日常运作相关的组织和管理职能过去一直存在,但大多数的城市研究方法都集中在城市在几年和几十年的时间跨度上的运行与发展,而不是像分钟、小时或天这样更精细的时间段。 P128

在我们现在面对的这个世界中,任何人无论身在何处,只要有一部和互联网连接的智能手机,就能在全球范围内访问大量信息,并与许多自己从未见过的人进行互动。 P129

它们经常用于预测规划带来的结果,实际上这是它们最初的理论基础。 P130

图7.1 智慧城市的理解、管理与规划康德拉季耶夫周期与奇点的出现数字技术包括硬件(涉及网络、交换机和传感器),以及软件、数据库和对其功能至关重要的组织结构。 P131

事实上,对于这些长周期或超级周期的时间跨度,学者们并无定论,对于每个周期内不同阶段的确切形式也没有真正统一的意见。 P132

但未来可能还有许多其他的奇点,特别是库兹韦尔所说的将延长人类寿命的健康保健和医疗干预方面的根本性发展,也包括前文所透露的机器学习和人工智能技术。 P133

这张未来清单有点儿像本章前文所批评的盲目的智慧城市技术清单,但它只表明未来并不明朗——它不一定是混乱的,但细节是不确定的。 P134

事实上,他认为这些“波浪”累积起来就形成了一系列逻辑斯谛S形增长曲线,这些曲线建立在彼此的基础上,与我们解释康德拉季耶夫周期的累积形式大致相同。 P139

不过,在这么做之前,让我们先回到21世纪将是一个不断创新的世纪的设想。 P140

事实上,我们可能会说,这些设备在所有这些意义上都打破了以前的使用模式。 P141

这样的模式还在扩展工作流程,以吸引可能经常覆盖城市的某个区域的司机的兴趣,例如,他们在去往其他就业岗位工作的途中,能够为公司取送小包裹,从而扩大这种活动的劳动力市场。 P142

这些发明最终会影响每一个经济体的就业结构。 P143

显然,这在许多方面可以实现,但许多方面也很可能无法实现。 P144

我们无法定义我们的发明能力,这意味着,反向来看,我们也无法定义我们造成事故的能力。 P145

我们很难猜测,新技术和持续发明的所有其他特征将如何通过影响我们定位和交流的方式来影响城市的未来形态。 P146

城市中的功能分布遵循齐普夫定律,而我们所知道的关于真实城市在密度和分布上的其他属性和活动,都遵循现在定义明确的物理空间的功能。 P147

鲁道夫·米勒(Rudolf Mueller)在《未来的城市》(The City of the Future)中提出了两个奇怪的结构,他提出城市应该被布置成六边形以便于接近,而查尔斯·兰姆(Charles Lamb)的城市规划是街道与六边形单元相交。 P148

芝加哥就是代表之一,如第4章图4.4(b)所示。 P149

但是,如果他们中的一个改变自己的归属,从1改为2,那么在每一个与它相邻的位置上的平衡就会改变,改变归属的个体的相邻单元要么被3个同类所占据,要么被5个同类所占据,反之亦然。 P150

当然,我们想传递的信息是,随着城市形态的变化,尤其是新的技术将主导未来的城市,让形式与功能相分离,使得把城市凝聚在一起的各种相互作用发生巨大转变的过程中,这种物理主义也正在发生巨大的变化。 P151

本书中已经强调过多次,我们很难估计某些措施会给城市形态带来怎样的后果。 P152

然而,毫无疑问,随着现代医学的发展,我们自身身体机能不断增强,库兹韦尔所设想的那种奇点越来越有可能出现。 P153

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